KR101835438B1 - 진공 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

피처리물이 대구경화된 경우이더라도, 처리의 균일성이 양호하고, 또한 정상적·비정상적인 메인터넌스를 효율 좋게 행하는 것이 가능한 진공 처리 장치를 제공한다.
진공 반송실을 가지는 진공 처리 장치에 있어서, 원통 형상을 가지는 하부 용기(250)와, 시료대(241) 및 시료대의 중심축에 대하여 축 대칭으로 배치된 지지 빔을 구비한 링 형상의 시료대 베이스(242)를 가지는 시료대 유닛과, 원통 형상을 가지는 상부 용기(230)와, 시료대 베이스(242)에 고정되어 시료대 유닛을 상하 방향 및 수평 방향으로 이동 가능한 이동 수단(210)을 구비한다.

Description

진공 처리 장치{VACUUM PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 감압된 처리실을 구비한 진공 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 피처리물의 처리를 행하는 진공 처리 장치에서는, 예를 들면, 진공 처리실 내부를 감압한 상태에서 그 내부에 처리용 가스를 도입하고, 도입된 처리용 가스를 플라즈마화하여, 라디칼과의 화학 반응이나 전자의 스퍼터링에 의해, 정전 척을 구비한 시료대에 유지된 반도체 웨이퍼 등의 피처리물의 처리를 행하고 있다.
진공 처리 장치에 관해서는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다. 또한, 진공 처리 챔버 내에서 사용되는 정전 척에 대해서는, 예를 들면 특허문헌 2에 개시되어 있다.
일본국 공개특허 특개2005-252201호 공보 일본국 공표특허 특표2005-516379호 공보
진공 처리 장치에서는 처리용 가스를 사용하고 있고, 처리용 가스를 플라즈마화하여 피처리물(웨이퍼)을 처리하였을 때에 반응 생성물이 진공 처리실 내부에 부착된다. 처리실 내부에 배치된 부품의 표면에 반응 생성물이 부착되면, 그 부품의 열화로 표면으로부터 반응 생성물이 미소 입자가 되어 박리하고, 낙하하여 웨이퍼 등에 이물질로서 부착되어 오염되어버린다는 문제가 생긴다. 이것을 억제하기 위해, 처리실 내부의 부품은 정기적으로 교환하거나 청소하거나 하여, 이물질의 원인이 되는 반응 생성물 등을 제거하거나, 각 부품의 표면을 재생하는 처리가 행해진다(메인터넌스). 메인터넌스의 동안은 처리실 내부가 대기압의 분위기에 개방되어 있고 처리를 행할 수 없어 장치의 가동이 정지되어 있으므로, 처리의 효율이 저하하게 된다.
또한 최근, 피처리물인 반도체 웨이퍼의 대구경화가 진행되고 있다. 그 때문에 진공 처리 장치도 대형화되고, 그것을 구성하는 개개의 부품도 대형화됨과 함께 그 중량도 증가 경향에 있고, 부품의 분리나 이동, 장착 등이 용이하지 않아 메인터넌스에 필요로 하는 시간이 길어지는 것이 예상되어, 메인터넌스 효율의 저하가 한층 더 우려된다.
그래서 발명자들은, 종래의 기술로 상기 과제에 대한 대응이 가능한지를 검토하였다.
특허문헌 1에는, 외측 챔버의 내부에 피처리물의 처리를 행하는 처리실을 구성하는 상부 내통 챔버와 시료대 및 배기부측에 배치된 하부 내통 챔버를 구비한 진공 처리 장치가 개시되어 있다. 본 진공 처리 장치에서는 메인터넌스시에, 상부 내통 챔버의 상부에 배치되고, 플라즈마를 생성하는 방전실을 구성하는 방전실 베이스 플레이트를 반송실측에 배치된 힌지부를 지지점으로 하여 회전시키듯이 상방으로 들어올리고, 상부 내측 챔버의 작업 공간을 확보함으로써 상부 내측 챔버를 상방으로 들어올려 외측 챔버로부터 취출한다. 또한, 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 하여 축 둘레에 배치되어 고정된 지지 빔을 구비한 링 형상의 지지 베이스 부재(시료대 블록)가 고정된 시료대 베이스 플레이트를 반송실측에 배치된 힌지부를 지지점으로하여 회전시키듯이 상방으로 들어올리고, 하부 내측 챔버의 작업공간을 확보함으로써 하부 내측 챔버를 상방으로 들어올려 외측 챔버로부터 취출하는 기술이 기재되어 있다. 또한, 지지 빔을 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 하여 축 대칭으로 배치(즉, 시료대의 중심축에 대한 가스 유로 형상이 대략 동축(同軸) 축 대칭)함으로써, 상부 내통 챔버 내의 시료대 상의 공간의 가스 등(처리 가스, 플라즈마 중의 입자나 반응 생성물)이, 이 지지 빔끼리의 사이의 공간을 지나 하부 내통 챔버를 통하여 배기된다. 이것에 의해, 피처리물 둘레 방향에 있어서의 가스의 흐름이 균일해져, 피처리물에 대한 균일한 처리가 가능해진다.
이 방전실 베이스 플레이트 및 시료대 베이스 플레이트를 힌지부를 지지점으로 하여 끌어올리는 기술을 대구경화된 피가공물의 메인터넌스에 적용하는 경우, 방전 베이스 플레이트나 시료대가 고정된 지지 빔이 대형화되어 중량이 증가하기 때문에, 사람의 손에 의해 이것들을 상부로 끌어올리는 것이 곤란해져, 상부 내통 챔버나 하부 내통 챔버의 작업 공간을 확보하는 것이 곤란해지는 것이 우려된다. 또한, 배기부의 메인터넌스는 외측 챔버의 상부로부터 들여다보도록 하여 행하게 되나, 장치의 대형화에 의해 손이 닿지 않아 충분한 청소 등이 곤란해지는 것이 우려된다. 또한, 상부로 끌어 올려진 방전 베이스 플레이트나 시료대를 구성하는 부품의 정비나 교환 등의 비정상(非定常) 메인터넌스는 발판이 불안정하게 되는 것이 우려된다. 가령 크레인 등에 의해 방전 베이스 플레이트나 시료대가 고정된 지지 빔을 끌어올렸다고 하더라도, 후자의 2가지는 해소되지 않는다.
특허문헌 2에는, 진공 처리 챔버의 측벽에 설치된 개구부를 (수평 방향으로)통과시킴으로써, 챔버에 장착·분리가 가능하고, 정전 척 어셈블리가 탑재된 외팔보의 기판 지지부가 개시되어 있다. 이 기술을 대구경화된 피가공물의 메인터넌스에 적용하는 경우, 기판 지지부는 챔버 측벽의 개구부로 진공 시일되어 있기 때문에, 중량이 증가하면 진공 시일부로의 하중 부하가 커져 진공을 유지하는 것이 곤란해지는 것이 우려된다. 또한, 외팔보때문에 시료 지지부의 중심축에 대한 가스 유로 형상이 동축의 축 대칭이 되지 않고, 피처리물의 둘레 방향에 있어서의 가스의 흐름이 불균일해져, 피처리물에 대하여 균일한 처리를 행하는 것이 곤란해진다고 생각된다.
본 발명의 목적은, 피처리물이 대구경화된 경우이더라도, 처리의 균일성이 양호하고, 또한 정상적(定常的)인 메인터넌스뿐만 아니라, 비정상적인 메인터넌스도 효율 좋게 행하는 것이 가능한 진공 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일태양으로서, 적어도 하나의 진공 반송실과, 적어도 하나의 진공 처리실로서 당해 하나의 진공 반송실과 하나의 진공 처리실의 사이에 피처리물의 반송 경로가 내부에 배치된 밸브 박스를 끼워 상기 하나의 진공 반송실에 연결된 진공 처리실을 가지고,
상기 하나의 진공 처리실은, 배기 개구를 가지는 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트 상방에 놓여져 배치되고 내부에서 플라즈마가 형성되는 진공 용기와, 상기 진공 용기 내부에 배치되어 그 위에 처리 대상의 웨이퍼가 재치되는 시료대와, 상기 베이스 플레이트 하방에 연결되어 상기 배기 개구와 연통하여 배치되고 상기 진공 용기 내부를 배기하는 배기 펌프를 구비하고,
상기 진공 용기는, 상기 시료대의 외주측에서 이것을 둘러싸서 배치된 시료대 베이스로서 상기 진공 용기 내부의 상기 시료대의 주위에 중심축에 대하여 축 대칭으로 배치되어 상기 시료대를 지지하는 지지 빔과 접속된 링 형상의 시료대 베이스와,
이 상부 용기의 위에 배치되어 상기 플라즈마가 형성되는 공간을 둘러싸고 내측벽이 원통 형상을 가진 방전 블록과, 상기 베이스 플레이트, 시료대 베이스 및 방전 블록과의 각각의 사이에 배치되어 상기 진공 처리실의 내부와 외부의 사이를 기밀하게 밀봉하는 시일 부재를 포함하여 구성되고,
상기 배기 개구는 상기 시료대의 바로 아래에 배치되고, 상기 밸브 박스는 상기 진공 용기의 외벽에 기밀하게 접속된 것으로서,
상기 진공 용기의 내측에서 상기 방전 블록과 상기 시료대 베이스와의 사이에서 상기 시료대의 주위를 둘러싸서 배치되고 상기 플라즈마에 면하여 상기 접지 전위가 되는 링 형상의 어스 부재와, 상기 방전 블록의 외측에서 이것과 접속되어 배치되고, 당해 방전 블록을 상기 어스 부재에 대하여 상하 방향으로 이동시키고, 또한 상기 시료대 베이스의 상방의 영역의 외측으로서 상기 밸브 박스로부터 멀어진 위치까지 수평 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 구성된 이동 유닛을 구비한 진공 처리 장치로 한다.
또한, 대기 블록과, 적어도 하나의 진공 반송실 및 적어도 하나의 진공 처리실로서 당해 하나의 진공 반송실과 하나의 진공 처리실의 사이에 피처리물의 반송 경로가 내부에 배치된 밸브 박스를 끼워 상기 하나의 진공 반송실에 연결된 진공 처리실을 구비한 진공 블록을 가지는 진공 처리 장치에 있어서,
상기 하나의 진공 처리실은,
배기 개구를 가지는 베이스 플레이트와,
상기 베이스 플레이트 위에 배치되고, 수평 단면의 내벽이 원 형상을 가지는 하부 용기와,
상기 하부 용기 위에 배치되고, 상기 피처리물이 그 위에 재치되는 시료대 및 이 시료대의 외주측에 이것을 둘러싸서 배치된 링 형상의 시료대 베이스 및 이 시료대 베이스와 상기 시료대 사이를 접속하여 상기 시료대의 중심축에 대하여 축 대칭으로 배치되어 상기 시료대를 지지하는 지지 빔을 구비한 시료대 유닛과,
상기 시료대 유닛 위에 배치되고, 수평 단면의 내벽이 원 형상을 가지는 상부 용기와,
상기 상부 용기 위에 배치되고, 방전 블록 베이스 및 상기 방전 블록 베이스에 장착되고, 수평 단면의 내벽이 원 형상의 방전 블록을 포함하고, 상기 방전 블록의 내측에서 플라즈마가 생성되는 방전 블록 유닛과,
상기 시료대 베이스 및 상기 방전 블록 베이스의 외측에서 각각이 이들과 접속되어 배치되고, 상기 시료대 유닛 및 상기 방전 블록 유닛을 각각 개별로 상기 하부 용기 및 상부 용기의 상방의 영역의 외측으로서 상기 밸브 박스로부터 떨어진 위치까지 수평 방향으로 이동 가능하게 구성된 이동 유닛을 구비한 진공 처리 장치로 한다.
또한, 상기 진공 처리 장치에 있어서, 인접하는 2개의 상기 진공 처리실 각각의 주위에는, 이들 2개의 진공 처리실의 사이에 끼워진 공간을 포함하는 작업자용의 작업 공간을 가지고,
상기 2개의 상기 진공 처리실 중 하나의 상기 이동 유닛은, 인접하는 상기 진공 처리실과의 사이의 상기 작업 공간과 상기 링 형상의 시료대 베이스의 사이로서 상기 밸브 박스에 대하여 당해 시료대 베이스의 중심으로부터 먼 위치에 배치되고, 상기 시료대 유닛이 그 주변으로 선회하여 이동하는 축을 가지고, 상기 시료대 유닛 및 상기 방전 블록 유닛의 각각을 개별로 상기 하부 용기 및 상부 용기로부터 거리를 두고 상방으로 들어올린 후에, 상기 축 주변으로 각각을 수평 방향으로 선회시켜서 상기 하부 용기 또는 상부 용기의 상방의 영역의 외측의 상기 밸브 박스로부터 떨어진 위치, 혹은 상기 작업 공간으로 이동 가능하게 구성된 진공 처리 장치로 한다.
또한, 상기 진공 처리 장치에 있어서, 인접하는 2개의 상기 진공 처리실 각각의 주위에는, 이들 2개의 진공 처리실의 사이에 끼워진 공간을 포함하는 작업자용의 작업 공간을 가지고,
상기 2개의 상기 진공 처리실 중 하나의 상기 이동 유닛은, 상기 시료대 유닛 및 방전 블록 유닛의 각각을 개별로 상기 하부 용기 및 상부 용기로부터 거리를 두고 상방으로 들어올린 후에, 각각을 상기 하부 용기 또는 상부 용기의 상방의 영역의 외측의 상기 밸브 박스로부터 떨어진 위치, 혹은 상기 작업 공간으로 수평 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 구성된 진공 처리 장치로 한다.
본 발명에 의하면, 피처리물이 대구경화된 경우이더라도, 처리의 균일성이 양호하고, 또한 정상적인 메인터넌스뿐만 아니라, 비정상적인 메인터넌스도 효율 좋게 행하는 것이 가능한 진공 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 개략 상면도(일부 투시)이다.
도 1b는, 도 1a에 나타낸 진공 처리 장치의 개략 사시도이다.
도 2a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치에 있어서의 피처리물의 반송을 설명하기 위한 주요부 개략 상면도(게이트 밸브가 개방의 상태이고, 반송 로봇이 피처리물을 진공 처리실로 반입하고 있는 상태, 혹은 반출하려고 하고 있는 상태)이다.
도 2b는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치에 있어서의 피처리물의 반송을 설명하기 위한 주요부 개략 상면도(게이트 밸브가 폐쇄의 상태이고, 피처리물이 진공 반송실로 반입된 상태)이다.
도 3a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치에 있어서의 진공 처리실의 단면도(게이트 밸브 폐쇄의 상태)이다.
도 3b는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치에 있어서의 진공 처리실의 단면도(게이트 밸브 개방의 상태)이다.
도 4a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 순서를 설명하기 위한 상면도(코일과 전원이 분리된 상태)이다.
도 4b는, 도 4a에 나타낸 진공 처리실의 개략적인 단면도이다.
도 5a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 순서를 설명하기 위한 상면도(석영판, 샤워 플레이트, 석영 내통이 분리된 상태)이다.
도 5b는, 도 5a에 나타낸 진공 처리실의 개략 단면도이다.
도 6a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 순서를 설명하기 위한 상면도(가스 도입링이 분리된 상태)이다.
도 6b는, 도 6a에 나타낸 진공 처리실의 개략 단면도이다.
도 7a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 순서를 설명하기 위한 상면도(선회 리프터에 의해 방전 블록 유닛이 들어 올려져 선회된 상태)이다.
도 7b는, 도 7a에 나타낸 진공 처리실의 개략 단면도이다.
도 8a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 순서를 설명하기 위한 상면도(어스 링, 상부 용기가 분리된 상태)이다
도 8b는, 도 8a에 나타낸 진공 처리실의 개략 단면도이다.
도 9a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 순서를 설명하기 위한 상면도(선회 리프터에 의해 시료대 유닛이 들어 올려져 선회된 상태)이다.
도 9b는, 도 9a에 나타낸 진공 처리실의 개략 단면도이다.
도 10a는, 본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 순서를 설명하기 위한 상면도(하부 용기가 분리된 상태)이다.
도 10b는, 도 10a에 나타낸 진공 처리실의 개략 단면도이다.
발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해, 하기의 3가지를 만족시키는 방법에 대하여 검토하였다.
(1)양호한 처리의 균일성을 확보하기 위해, 피처리물을 재치하는 시료대의 중심축에 대하여 처리 챔버 형상을 대략 동축 축 대칭으로 하는 것.
(2)용이한 정상 메인터넌스를 가능하게 하기 위해, 대구경화 대응이더라도 정상 메인터넌스의 대상 부품인 챔버 부재로부터 반응 생성물 등을 신속하게 제거할 수 있는 것. 또한, 여기에서는 정상 메인터넌스가 용이하다란, 전원 케이블을 분리하거나, 물 냉각 퍼지를 행하는 등, 비정상 메인터넌스시에 행하는 작업을 불필요하게 하는 것을 포함한다.
(3)용이한 비정상 메인터넌스를 가능하게 하기 위해, 대구경화 대응이더라도 비정상 메인터넌스 대상인 방전용 전극 헤드나 각종 센서가 용이하게 인출되는 것.
그 결과, 이하의 구성으로 하는 것이 유효하다는 것을 알았다.
(1)에 대해서는, 적어도 진공 처리실의 수평 단면의 내벽 형상을 원 형상으로 하고, 시료대를 지지하는 지지 빔은, 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 하여 축 대칭으로 배치하고, 링 형상의 지지 베이스 부재에 고정한다.
(2)에 대해서는, 정상 메인터넌스를 행하는 부품은 스왑(교환) 가능하게 한다. 즉, 반응 생성물 등이 부착된 부품을 그 자리에서 청소하는 것이 아니고, 새로운 부품 혹은 청소가 끝난 부품과 교환 가능하게 한다. 또한, 비정상 메인터넌스 대상 부품을 관련 부품마다 유닛에 모아, 유닛 단위로 수평 방향으로 이동 가능하게 하여, 정상 메인터넌스시에 이들이 작업의 장해가 되지 않도록 회피를 용이하게 한다.
(3)에 대해서는, 비정상 메인터넌스 대상 부품을 관련 부품마다 모은 유닛을 메인터넌스시에 수평 방향으로 이동시켜, 주위에 작업 공간을 설치한다.
이하, 실시예에 의해 설명한다. 또한, 도면 중에 있어서 동일한 부호는 동일 구성 요소를 나타낸다.
(실시예)
본 발명의 실시예에 관련된 진공 처리 장치에 대하여, 도 1a∼도 10b를 이용하여 설명한다. 도 1a는 본 실시예에 관련된 진공 처리 장치의 개략 상면도(일부 투시)이고, 도 1b는 도 1a에 나타낸 진공 처리 장치의 개략 사시도이다. 본 실시예의 진공 처리 장치(100)인 플라즈마 처리 장치는, 대기 블록(101)과 진공 블록(102)을 가진다. 대기 블록(101)은, 대기압 하에서 반도체 웨이퍼 등의 피처리물(시료)을 반송, 수납 위치 결정 등을 하는 부분이며, 진공 블록(102)은 대기압으로부터 감압된 압력하에서 웨이퍼 등의 시료를 반송하고, 처리 등을 행하여, 시료를 재치한 상태에서 압력을 상하시키는 부분이다.
대기 블록(101)은, 대기 반송실(106)과, 이 대기 반송실(106)의 전면측에 장착되어, 처리용 또는 클리닝용의 시료가 수납되어 있는 카세트가 그 상면에 실리는 복수의 카세트대(107)를 구비하고 있다. 대기 블록(101)은, 카세트대(107) 위의 각 카세트의 내부에 수납된 처리용 또는 클리닝용의 웨이퍼가 대기 반송실(106)의 배면에 연결된 진공 블록(102)의 사이에서 수수(授受)되는 개소이며, 대기 반송실(106) 내부에는 이와 같은 웨이퍼의 반송을 위해 웨이퍼 유지용의 아암을 구비한 대기 반송 로봇(109)이 배치되어 있다.
진공 블록(102)은 감압하여 시료를 처리하는 복수의 진공 처리실(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)과, 이들의 진공 처리실과 연결되어 그 내부로 시료를 감압 하에서 반송하는 진공 반송 로봇(110-1, 110-2)을 구비한 진공 반송실(104-1, 104-2) 및 이 진공 반송실(104-1)과 대기 반송실(106)을 접속하는 록 실(105), 진공 반송실(104-1)과 진공 반송실(104-2)을 접속하는 반송 중간실(108)을 구비하고 있다. 이 진공 블록(102)은, 그 내부는 감압되어 높은 진공도의 압력으로 유지 가능한 유닛으로 구성되어 있다. 이들 대기 반송 로봇이나 진공 반송 로봇의 동작이나, 진공 처리실에 있어서의 처리의 제어는, 제어 장치에 의해 행해진다.
도 3a는, 도 1a에 나타낸 실시예의 진공 처리실의 구성의 개략을 나타낸 종단면도이다. 특히, 도 3a에서는 진공 처리실(200)에 있어서의 진공 처리실의 구성의 개략도를 나타내고 있다. 본 실시예에서는 동일 구조의 진공 처리실을 배치하고 있으나, 다른 구조를 가지는 진공 처리실을 장착해도 된다.
도 3a에 나타낸 진공 처리실은, 상부 용기(230)나 하부 용기(250)를 포함하는 진공 용기와, 이것에 연결되어 배치된 하방의 배기 펌프(270)와, 상방의 제 1 고주파 전원(201) 및 솔레노이드 코일(206)을 구비하고 있다. 상부 용기나 하부 용기는 수평 단면 형상이 원 형상의 내벽을 가지고, 그 내부의 중앙부에는, 원통 형상의 시료대(241)가 배치되어 있다. 상부 용기나 하부 용기의 외벽은 진공 격벽을 구성하고 있다. 시료대(241)는 시료대 베이스(242)에 설치된 지지 빔에 의해 유지되어 있고, 지지 빔은 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 하여 축 대칭으로 배치(즉, 시료대의 중심축(290)에 대한 가스 유로 형상이 대략 동축 축 대칭)되어 있다. 상부 용기(230) 내의 시료대(241) 상의 공간의 가스 등(처리 가스, 플라즈마 중의 입자나 반응 생성물)이, 이 지지 빔끼리의 사이의 공간을 지나 하부 용기(250)를 통하여 배기되기 때문에, 피처리물(시료)(300)이 재치된 시료대(241)의 둘레 방향에 있어서의 가스의 흐름이 균일해져, 피처리물(300)에 대한 균일한 처리가 가능해진다. 또한, 시료대 베이스(242)는 지지 빔을 구비한 링 형상을 가지고 있고, 이 링 부분이 진공 용기인 하부 용기와 상부 상기의 주위로 유지되어, 진공 시일되기 때문에, 시료대 등의 중량이 증가하더라도 대응 가능하다.
진공 처리실은, 본 실시예에서는 베이스 플레이트(260) 상에 순차 적층된 원통 형상의 하부 용기(250), 지지 빔을 구비한 링 형상의 시료대 베이스(242), 원통 형상의 상부 용기(230), 어스 링(225), 원통 형상의 방전 블록(224), 가스 도입링(204)을 포함하는 복수의 부재에 의해 구성되어 있고, 각각의 부재는 O링(207)에 의해 진공 시일되어 있다. 방전 블록(224)의 내측에는 원통 형상의 석영 내통(205)이 배치되어 있다. 또한, 시료대 베이스(242)에는 시료대 바닥부 덮개(245)를 가지는 시료대(241)가 고정되어 시료대 유닛을 구성하고, 히터(222)가 장착된 방전 블록(224)은 방전 블록 베이스(221)에 고정되어 방전 블록 유닛을 구성하고 있다. 또한, 상부 용기(230), 하부 용기(250), 베이스 플레이트(260)는 플랜지부를 가지고, 상부 용기(230)와 하부 용기(250)는 플랜지부에서 베이스 플레이트(260)에 각각 나사 조임되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 진공 처리실을 구성하는 부재는 원통 형상을 가지나, 외벽 형상에 관해서는 수평 단면 형상이 원형이 아니라 직사각형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다.
진공 처리실의 상방에는, 진공 용기를 구성하는 원판 형상을 가지는 덮개 부재(202)와 그 하방에 진공 처리실의 천정면을 구성하는 원판 형상의 샤워 플레이트(203)가 배치되어 있다. 이들의 덮개 부재(202)와 샤워 플레이트(203)는 석영 등의 유전체제의 부재이며, 마이크로파나 UHF, VHF파 등의 고주파 전계가 투과 가능하게 구성되어 있고, 상방에 배치된 제 1 고주파 전원으로부터의 전계가 이들을 통해 진공 처리실 내로 공급된다. 또한, 진공 용기의 외측 측벽의 외주에는 이것을 둘러싼 자장의 형성 수단(솔레노이드 코일)(206)이 배치되어 발생된 자장을 진공 처리실 내로 공급 가능하게 구성되어 있다.
샤워 플레이트(203)에는, 복수의 관통 구멍인 처리용 가스의 도입 구멍이 배치되어 있고, 가스 도입링(204)으로부터 도입된 처리용 가스가 이 도입 구멍을 통하여 진공 처리실 내로 공급된다. 샤워 플레이트(203)의 도입 구멍은, 시료대(241)의 상면인 시료의 재치면의 상방이며 시료대(241)의 중심축(290)의 둘레의 축 대칭의 영역에 복수개 배치되어 있고, 균등하게 배치된 도입 구멍을 통해 소정의 조성을 가지고 다른 가스 성분으로부터 구성된 처리용 가스가 진공 처리실 내로 도입된다.
진공 처리실 내부에 도입된 처리용 가스는, 전계 형성 수단인 제 1 고주파 전원(201)과 자계 형성 수단인 솔레노이드 코일(206)에 의해 발생하는 전자파 및 자장이 진공 처리실 내로 공급됨으로써 여기되어 시료대(241) 상방의 방전 블록(224) 내의 공간에 있어서 플라즈마화 된다. 이때, 처리용 가스 분자는 전자와 이온으로 전리되거나, 혹은 라디칼로 해리되거나 한다. 이 플라즈마가 생성되는 영역에는, 제 1 온도 컨트롤러(223)에 접속된 히터(222)가 장착되고, 방전 블록 베이스(221) 상에 배치된 방전 블록(224)이 설치되어 있어, 플라즈마와 접촉하는 석영 내통(205)을 가열할 수 있다. 이것에 의해, 석영 내통(205)이나 방전 블록(224)으로의 반응 생성물의 부착을 저감할 수 있다. 이 때문에, 이들의 부재는 정상 메인터넌스의 대상으로부터 제외할 수 있다.
웨이퍼를 재치하는 시료대(241)는, 진공 처리실의 내부에 이 샤워 플레이트(203)의 중심축(290)과 합치하도록 배치된다. 플라즈마에 의한 처리를 행할 때에는 피처리물(300)인 웨이퍼는 시료대(241)의 상면인 원형의 재치면에 실려 이 면을 구성하는 유전체의 막 정전기에 의해 흡착되어 유지(정전 척)된 상태로 처리가 행해진다. 본 실시예에서는, 시료인 반도체 웨이퍼는 직경 450mm의 것을 사용하는 것을 고려하여 원통 형상의 진공 처리실의 내경은 800mm로 하였다. 단, 이 치수 이하(600mm 정도)로 할 수도 있다.
또한, 시료대(241) 내부에 배치된 전극에는 고주파 바이어스 전원(제 2 고주파 전원)(243)이 접속되어 있고, 공급되는 고주파 전력에 의해 시료대(241) 및 이 위에 실린 시료(300)의 상방에 형성되는 고주파 바이어스에 의해 플라즈마 중의 하전 입자를 시료의 표면으로 유인하여 충돌시키는 것에 의한 물리 반응과 상기 라디칼과 웨이퍼 표면의 화학 반응이라는 상호 반응에 의해 에칭 처리가 진행된다. 또한, 시료대의 온도는 제 2 온도 컨트롤러(244)에 의해 원하는 온도로 제어할 수 있다. 시료대(241)로의 고주파 바이어스의 인가나 시료대(241)의 온도 제어는, 지지 빔을 포함하는 시료대 베이스(242) 내부에 형성된 공동(空洞) 내에 배치된 전원용 배선 코드나 온도 제어용의 배선 코드 혹은 냉매용 배관을 통하여 행해진다. 또한, 도시하고 있지는 않으나, 상기 배선 코드 외, 온도 센서나 정전 척용 배선 코드도 포함할 수 있다. 시료대(241)의 주변에 배치되는 상부 용기(230)에는 반응 생성물이 부착하기 쉽기 때문에, 정상 메인터넌스의 대상 부재이다.
진공 처리실의 하방에는 그 바닥부와 배기 개구를 가지는 베이스 플레이트(260)를 통하여 연결된 배기 펌프(270)가 배치되어 있다. 베이스 플레이트(260)에 설치된 배기 개구는, 시료대(241)의 바로 아래에 배치되며, 배기 개구상에 배치된 대략 원판 형상을 가지는 배기부 덮개(261)를 실린더(262)에 의해 상하로 이동함으로써 배기 컨덕턴스를 조정할 수 있어, 배기 펌프(270)에 의해 진공 처리실 밖으로 배출되는 내부의 가스나 플라즈마, 생성물의 양, 속도가 조절된다. 이 배기부 덮개(261)는 피처리물을 처리할 때에는 개방되어 있고, 처리용 가스의 공급과 함께 배기 펌프(270) 등의 배기 수단의 동작과의 밸런스에 의해, 진공 처리실 내부의 공간의 압력은 원하는 진공도로 유지된다. 본 실시예에서는, 처리중의 압력은, 0.1∼4Pa의 범위에서 미리 정해진 값으로 조절된다. 배기 펌프로서는 분자 터보 펌프를 이용하였다. 또한, 배기부 덮개(261)는, 메인터넌스시에는 폐쇄하여 배기 펌프를 O링에 의해 진공 시일할 수 있다. 또한, 부호 111은 제 1 게이트 밸브, 부호 112는 제 2 게이트 밸브, 부호 115는 밸브 박스, 부호 280은 지주(支柱)이다.
진공 처리실 내로 도입된 처리용 가스 및 플라즈마나 처리시의 반응 생성물은 배기 펌프(270) 등의 배기 수단의 동작에 의해 진공 처리실 상부로부터 시료대(241)의 외주측의 공간을 지나, 하부 용기(250)를 통하여 하방의 베이스 플레이트(260)에 설치된 개구까지 이동한다. 하부 용기(250)는 반응 생성물이 부착하기 쉽기 때문에, 정상 메인터넌스의 대상 부재가 된다.
에칭 처리 중의 진공 처리실 내부의 압력은 진공계(도시 생략)로 감시되고, 배기부 덮개(261)에 의해 배기 속도를 제어함으로써 진공 처리실 내부의 압력을 제어하고 있다. 이들의 처리용 가스의 공급이나 전계 형성 수단, 자계 형성 수단, 고주파 바이어스, 배기 수단의 동작은 도시하지 않은 통신 가능하게 접속된 제어 장치에 의해 조절된다.
플라즈마 처리에 사용하는 처리용 가스에는, 각 프로세스의 조건마다 단일 종류의 가스, 혹은 복수 종류의 가스를 최적인 유량비로 혼합된 가스가 이용된다. 이 혼합 가스는, 그 유량이 가스 유량 제어기(도시 생략)에 의해 조절되어 이것과 연결된 가스 도입링(204)을 통하여 진공 용기 상부의 진공 처리실 상방의 샤워 플레이트(203)와 덮개 부재(202)의 사이의 가스 체류용의 공간으로 도입된다. 본 실시예에서는 스테인리스제의 가스 도입링을 이용하였다.
다음으로, 피처리물의 진공 처리실 내로의 반입, 진공 처리실로부터의 반출의 순서에 대하여 도 2a∼도 3b를 이용하여 설명한다. 먼저 대기 블록에 있어서, 카세트로부터 대기 반송 로봇에 의해 취출된 웨이퍼는 록 실을 거쳐 진공 반송실(104)로 반송된다. 도 2b는, 진공 반송실(104)에 웨이퍼(300)가 반입된 상태를 나타낸다. 진공 처리실과 진공 반송실은 제 1 게이트 밸브(111)와 제 2 게이트 밸브를 통하여 접속되어 있다. 본 도면에서는 게이트 밸브는 양쪽 모두 폐쇄되어 있고, 0링(207)으로 진공 시일되어 있다. 부호 115는 밸브 박스, 부호 210은 선회 리프터(이동 수단)이다. 선회 리프터(210)에 대해서는 후술한다. 다음으로, 진공 처리실과 진공 반송실의 압력을 정렬한 다음, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 아암을 구비한 진공 반송 로봇(110)을 이용하여 진공 반송실(104)로부터 진공 처리실로 웨이퍼(300)를 반입한다. 이때, 제 1 및 제 2 게이트 밸브(111, 112)가 양자 모두 개방된 상태이다. 이어서, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(300)를 진공 처리실 내의 시료대(241)에 재치하고, 진공 반송 로봇은 진공 반송실로 되돌아가, 제 1, 제 2 게이트 밸브(111, 112)는 폐쇄된다.
진공 처리실 내에 있어서 웨이퍼(300)로의 처리가 완료하면, 진공 처리실과 진공 반송실의 압력을 조정한 후, 도 3b에 나타낸 바와 같이 제 1, 제 2 게이트 밸브(111, 112)를 개방 상태로 한다. 계속하여, 도 2a에 나타낸 바와 같이 진공 반송 로봇(110)을 이용하여 시료대(241)로부터 웨이퍼(300)를 분리한다. 계속하여, 도 2b에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(300)를 진공 반송실(104)로 반입한다. 그 후, 웨이퍼(300)는 다른 진공 처리실에서 처리된 후, 혹은 처리되지 않고, 록 실을 거쳐 카세트로 반송된다.
다음으로, 정상 메인터넌스의 순서에 대하여 도 4a∼도 10b를 이용하여 설명한다. 도 4a, 도 4b는, 도 3a나 도 3b에 나타낸 진공 처리실의 구성으로부터 솔레노이드 코일(206)과 제 1 고주파 전원(201)을 제거함과 함께, 배기 펌프(270)에 접속되는 베이스 플레이트(260)의 개구부를 배기부 덮개(261)로 막아 진공 시일한 구성을 나타내고, 도 4a는 평면도, 도 4b는 단면도이다. 배기부 덮개(261)에 의해 배기 펌프(270)를 진공 시일하고, 배기 펌프(270)를 가동시켜 둠으로써, 메인터넌스 후의 진공 처리실의 시동 시간을 단축할 수 있다. 또한, 도 4b에 나타낸 단면도는, 선회 리프터(210)를 설명하기 때문에, 도 3a나 도 3b와는 보는 방향이 다르다. 즉, 도 3a나 도 3b에 나타낸 단면도에서는, 도 4a에 나타낸 평면도에 있어서 우측으로부터 본 도면이나, 도 4b에 나타낸 단면도에서는, 도 4a에 나타낸 평면도에 있어서 하측으로부터 본 도면으로 되어 있다. 도 5b∼도 10b에 나타낸 단면도는, 도 4b에 나타낸 단면도와 동일한 방향으로부터 본 도면이다.
다음으로, 도 5a, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 석영판(202), 그 하방의 샤워 플레이트(203) 및 석영 내통(205)을 상방으로 이동시켜 분리한다. 이것에 의해, 진공 처리실의 상단에는 가스 도입링(204)이 노출된다. 또한, 진공 처리실 내부에는, 시료대(241)와 시료대 베이스(242)의 지지 빔의 부분이 노출된다.
이어서, 도 6a, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 가스 도입링(204)을 상방으로 이동시켜 분리한다.
계속하여, 도 7a, 도 7b에 나타낸 바와 같이, 선회 리프터(210)의 가동부에 고정된 방전 블록 베이스(221)와, 그 위에 장착된 방전 블록(224) 및 히터(222)를 포함하는 방전 블록 유닛(220)을, 화살표(310)로 나타낸 바와 같이 선회축(211)을 중심으로 하여 상방으로 이동 후, 수평으로 반시계 방향으로 선회시킴으로써 연직 상방으로부터 보아 진공 처리실의 영역 밖으로 이동한다. 본 실시예에서는 방전 블록 유닛을 반시계 방향으로 선회하였으나, 선회 리프터의 위치를 반대측(도면 중 우측 배치를 좌측 배치)으로 변경하여 시계 방향으로 선회시키는 구성으로 할 수도 있다. 방전 블록 유닛(220)을 상방으로 이동하는 거리는, 어스 링(225)의 돌기부를 초과하는 높이 이상으로 한다. 본 실시예에서는 5cm로 하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 어스 링의 돌기부의 높이가 낮은 경우에는, O링(207)이 방전 블록 유닛(220) 혹은 어스 링(225)으로부터 떨어진 높이(수 cm) 이상으로 한다. 또한, 선회 각도는 180도로 하였으나, 90도 이상 270도 이하로 할 수 있다. 단, 작업성을 고려하면 180도±20도가 적합하다. 정상 메인터넌스의 대상이 아닌 방전 관련 부재를 방전 블록 유닛(220)으로서 모아 선회함으로써, 진공 처리실의 상부로부터 이들을 신속·용이하게 회피시킬 수 있다. 방전 블록 유닛(220)을 회피시킴으로써, 진공 처리실의 상단에는 어스 링(225)이 노출된다.
다음으로, 도 8a, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 어스 링(225) 및 주요한 정상 메인터넌스 대상 부재인 상부 용기(230)를 상방으로 이동시켜 분리한다. 즉, 스왑(교환) 가능한 상태에서 용이하게 상부 용기(230)를 분리할 수 있다. 본 실시예에 있어서는 진공 처리실을 구성하는 진공 격벽 자체(상부 용기)가 교환 가능하다. 이것에 의해, 진공 처리실을 해체하고 나서의 상부 용기(230)의 메인터넌스 시간을 최소한으로 억제할 수 있다. 또한, 메인터넌스를 행할 때, 제 1 게이트 밸브는 개방으로 하고, 제 2 게이트 밸브는 폐쇄로 해둔다. 제 1 게이트 밸브(111)는 폐쇄되어 진공 반송실(104)을 진공 시일 상태로 함으로써, 다른 진공 처리실에서의 처리가 가능해져, 진공 처리 장치로서의 가동률의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. 한편, 제 2 게이트 밸브(112)를 개방 상태로 함으로써, 상부 용기(230)와 밸브 박스(115)를 분리할 수 있다. 상부 용기(230)의 분리는, 상부 용기(230)와 베이스 플레이트(260)를 플랜지부에서 고정하고 있었던 나사를 분리하고 나서 행하였다. 방전 블록 유닛의 이동은, 선회 리프터를 제어하는 제어 장치에 의해 행하였다. 이 제어 장치는 선회 리프터 전용이어도 되나, 진공 처리 장치 전체의 제어 장치의 일부로서 장착해도 된다. 상부 용기(230)를 분리함으로써, 시료대(241)와 지지 빔 외, 시료대 베이스(242)의 링 부분이 노출된다.
이어서, 도 9a, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 선회 리프터(210)의 가동부에 고정된 시료대 베이스(242)와, 그 위에 장착된 시료대(241) 및 시료대 바닥부 덮개(245)를 포함하는 시료대 유닛(240)을, 화살표(320)로 나타낸 바와 같이 선회축(211)을 중심으로 하여 상방으로 이동 후, 수평으로 반시계 방향으로 선회시킴으로써 연직 상방으로부터 보아 진공 처리실 영역 밖으로 이동한다. 본 실시예에서는 시료대 유닛을 반시계 방향으로 선회하였으나, 선회 리프터의 위치를 반대측(도면 중 우측 배치를 좌측 배치)으로 변경하여 시계 방향으로 선회시키는 구성으로 할 수도 있다. 시료대 유닛(240)을 상방으로 이동하는 거리는, 0링(207)이 시료대 유닛(240) 혹은 하부 용기(250)로부터 떨어진 높이 이상으로 한다. 본 실시예에서는 2cm로 하였으나, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 선회 각도는 방전 블록 유닛(220)과 동일해지도록 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 연직 상방으로부터 본 경우, 방전 블록 유닛(220)과 시료대 유닛(240)의 양자의 합계 면적을 작게 할 수 있다. 정상 메인터넌스의 대상이 아닌 시료대 관련 부재를 시료대 유닛(240)으로서 모아 선회함으로써, 진공 처리실의 상부로부터 이들을 신속·용이하게 회피시킬 수 있다. 시료대 유닛(240)의 이동은, 선회 리프터를 제어하는 제어장치에 의해 행하였다. 이 제어 장치는 선회 리프터 전용이어도 되나, 진공 처리 장치 전체의 제어 장치의 일부로서 장착해도 된다. 시료대 유닛(240)을 회피시킴으로써, 진공 처리실의 상단에는 하부 용기(250)가 노출된다. 또한, 배기부 덮개(261)의 전체 표면이 노출된다.
계속하여, 하부 용기(250)와 베이스 플레이트(260)를 플랜지부에서 고정하고 있었던 나사는 분리한 후, 도 10a, 도 10b에 나타낸 바와 같이, 주요한 정상 메인터넌스 대상 부재인 하부 용기(250)를 상방으로 이동시켜 분리한다. 즉, 스왑(교환) 가능한 상태에서 용이하게 하부 용기(250)를 분리할 수 있다. 이것에 의해, 진공 처리실을 해체하고 나서의 하부 용기(250)의 메인터넌스 시간을 최소한으로 억제할 수 있다. 하부 용기(250)를 분리한 후, 베이스 플레이트(260)의 표면이나 배기부 덮개(261)의 표면의 점검·정비를 행한다. 베이스 플레이트(260)의 노출부는 하부 용기(250)로 덮여있기 때문에 반응 생성물의 부착이 적고, 또한, 배기부 덮개(261)의 상부 표면은, 피처리물을 처리할 때에는 시료대의 아래에 배치되어 있어, 반응 생성물의 부착은 적으나, 필요에 따라 청소할 수 있다. 베이스 플레이트(260)의 주변에는 진공 처리실을 구성하는 벽 등(메인터넌스 상의 장해물)이 없는 평면이기 때문에, 작업자(400)(도 10b에서는 도시 생략)의 메인터넌스의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
정상 메인터넌스 대상의 부재의 청소나, 점검·정비, 교환(특히, 상부 용기와 하부 용기)을 행한 후, 상기 설명과 반대의 순서로 조립되어, 진공 처리에 제공된다.
다음으로, 비정상 메인터넌스의 순서에 대하여 설명한다. 비정상 메인터넌스의 대상 부재는 주로 방전 블록 유닛(220)을 구성하는 부재와 시료대 유닛(240)을 구성하는 부재이다. 방전 블록 유닛(220)을 구성하는 부재의 경우에는, 도 7a, 도 7b에 나타낸 바와 같이 방전 블록 유닛(220)을 상방으로 들어올려, 수평 방향으로 선회한 후, 원하는 방향으로부터, 히터(222)의 점검·교환, 방전 블록(224)의 내벽의 점검, 청소 등의 메인터넌스를 행할 수 있다. 방전 블록 유닛(220)은, 다른 진공 처리실을 구성하는 부재로부터 회피되어 있기 때문에 작업 효율의 향상을 도모할 수 있다.
시료대 유닛(240)을 구성하는 부재의 경우에는, 도 9a, 도 9b에 나타낸 바와 같이 시료대 유닛을 상방으로 들어올려, 수평 방향으로 선회한 후, 도 10b에 나타낸 바와 같이 시료대 바닥부 덮개를 분리하여 원하는 방향으로부터, 각종 전원 코드나 센서의 배선, 온도 조절용 부품 등의 메인터넌스를 행할 수 있다. 지지 빔 내부의 공동에는, 피처리물을 시료대에 정전 흡착시키기 위해 이용되는 배선 코드, 시료대로 고주파 바이어스를 인가하기 위해 이용되는 배선 코드, 시료대의 온도를 제어하기 위해 이용되는 배선 코드 혹은 냉매용 배관, 시료대의 온도를 검출하기 위해 이용되는 배선 코드 중 적어도 하나가 배치되어 있고, 그것들도 비정상 메인터넌스의 대상이 된다. 또한, 방전 블록 유닛(220)이 작업의 장해가 되는 경우에는, 연직 상방으로부터 보아 진공 처리실이 배치된 영역, 또는 그 근방까지 시계 방향으로 선회시킬 수 있다. 이것에 의해, 시료대 유닛(240)의 작업 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 방전 블록 유닛과 시료대 유닛의 선회 각도를 적당히 어긋하게 함으로써, 양쪽 유닛을 동시에 메인터넌스할 수 있기 때문에, 작업 효율이 향상된다.
또한, 본 실시예에서는, 방전 블록 유닛이나 시료대 유닛을, 상방으로 들어올린 후 수평 방향으로 선회하였으나, 들어올린 후 수평 방향으로 직선 형상으로 인출하는 구성으로 해도 된다. 이것에 의해, 이동 범위를 최소한으로 할 수 있다. 또한, 이동 기구의 구성의 간략화가 도모된다. 단, 수평 방향으로의 선회의 쪽이 메인터넌스의 작업 공간을 확보하는 면에서 유리하다.
또한, 본 실시예에서는, 상부 용기뿐만 아니라 하부 용기도 교환하였으나, 하부 용기 내면을 덮도록 라이너(커버)를 장착하고, 당해 라이너를 교환하는 구성으로 해도 된다.
또한, 본 실시예에서는 선회 리프터를 1개로 하고, 방전 블록 유닛과 시료대 유닛을 동일 방향으로 선회시켰으나, 작업 영역을 확보할 수 있는 경우에는 선회 리프터를 2개 설치하고, 각각 따로 따로인 방향으로 선회시킬 수도 있다. 방전 블록 유닛용의 선회 리프터와 시료대 유닛용의 선회 리프터를 각각 설치함으로써, 각각의 유닛의 높이를 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 작업자를 보다 많이 배치할 수 있기 때문에 작업의 동시 진행을 용이하게 행하는 것이 가능해지며, 단시간으로 작업을 종료할 수 있어, 작업 효율이 향상된다.
또한, 상기 실시예에서는, 선회 리프터를 이용하여 이동을 행하는 방전 블록 유닛이나 시료대 유닛 이외의 구성 부품의 이동은 사람의 손으로 행하였으나, 크레인 등의 기중기를 이용해도 된다.
또한, 본 실시예에서는, 진공 처리 장치로서 ECR 타입의 진공 처리 장치를 이용하였으나, 이것에 한정하지 않고, ICP 타입의 장치 등등에도 적용할 수 있다. 또한, 링크 방식으로 배열된 진공 처리실을 구비한 진공 처리 장치를 이용하였으나, 이것에 한정하지 않고, 클러스터 방식의 장치에도 적용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 피처리물이 대구경화된 경우이더라도, 처리의 균일성이 양호(동축의 축 대칭 배기)하고, 또한 정상적인 메인터넌스뿐만 아니라, 비정상적인 메인터넌스도 효율 좋게 행하는 것이 가능한 진공 처리 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 변형예가 포함된다. 예를 들면, 상기한 실시예는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 구성의 일부를 다른 구성으로 치환하는 것도 가능하고, 또한, 어떤 구성에 다른 구성을 더하는 것도 가능하다.
100: 진공 처리 장치 101: 대기 블록
102: 진공 블록 104, 104-1, 104-2: 진공 반송실
105: 록 실 106: 대기 반송실
107: 카세트대 108: 반송 중간실
109: 대기 반송 로봇 110, 110-1, 110-2: 진공 반송 로봇
111: 제 1 게이트 밸브 112: 제 2 게이트 밸브
115: 밸브 박스
200, 200-1, 200-2, 200-3, 200-4: 진공 처리실
201: 제 1 고주파 전원 202: 덮개 부재(석영판)
203: 샤워 플레이트 204: 가스 도입링
205: 석영 내통 206: 코일
207: 0링 210: 선회 리프터
211: 선회축 220: 방전 블록 유닛
221: 방전 블록 베이스 222: 히터
223: 제 1 온도 컨트롤러 224: 방전 블록
225: 어스 링 230: 상부 용기
240: 시료대 유닛 241: 시료대
242: 시료대 베이스 243: 제 2 고주파 전원
244: 제 2 온도 컨트롤러 245: 시료대 바닥부 덮개
250: 하부 용기 260: 베이스 플레이트
261: 배기부 덮개 262: 실린더
270: 배기 펌프 280: 지주(支柱)
290: 중심축 300: 피처리물(웨이퍼, 시료)
310: 방전 블록 유닛의 움직이는 방향
320: 시료대 유닛의 움직이는 방향 400: 작업자

Claims (8)

  1. 적어도 하나의 진공 반송실과, 적어도 하나의 진공 처리실로서 당해 하나의 진공 반송실과 하나의 진공 처리실의 사이에 피처리물의 반송 경로가 내부에 배치된 밸브 박스를 끼워 상기 하나의 진공 반송실에 연결된 진공 처리실을 가지고,
    상기 하나의 진공 처리실은, 배기 개구를 가지는 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트 상방에 놓여져 배치되고 내부에서 플라즈마가 형성되는 진공 용기와, 상기 진공 용기 내부에 배치되어 그 위에 처리 대상의 웨이퍼가 재치되는 시료대와, 상기 베이스 플레이트 하방에 연결되어 상기 배기 개구와 연통하여 배치되고 상기 진공 용기 내부를 배기하는 배기 펌프를 구비하고,
    상기 진공 용기는, 상기 시료대의 외주측에서 이것을 둘러싸서 배치된 시료대 베이스로서 상기 진공 용기 내부의 상기 시료대의 주위에 중심축에 대하여 축 대칭으로 배치되어 상기 시료대를 지지하는 지지 빔과 접속된 링 형상의 시료대 베이스와, 이 진공 용기의 위에 배치되어 상기 플라즈마가 형성되는 공간을 둘러싸고 내측벽이 원통 형상을 가진 방전 블록과, 상기 베이스 플레이트, 시료대 베이스 및 방전 블록과의 각각의 사이에 배치되어 상기 진공 처리실의 내부와 외부의 사이를 기밀하게 밀봉하는 시일 부재를 포함하여 구성되고,
    상기 배기 개구는 상기 시료대의 바로 아래에 배치되고, 상기 밸브 박스는 상기 진공 용기의 외벽에 기밀하게 접속된 것으로서,
    상기 진공 용기의 내측에서 상기 방전 블록과 상기 시료대 베이스와의 사이에서 상기 시료대의 주위를 둘러싸서 배치되고 상기 플라즈마에 면하여 접지 전위가 되는 링 형상의 어스 부재와, 상기 방전 블록의 외측에서 이것과 접속되어 배치되고, 당해 방전 블록을 상기 어스 부재에 대하여 상하 방향으로 이동시키고, 또한 상기 시료대 베이스의 상방의 영역의 외측으로서 상기 밸브 박스로부터 멀어진 위치까지 수평 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 구성된 이동 유닛을 구비한 진공 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 유닛이, 상기 방전 블록을 상기 어스 부재로부터 거리를 두고 상방으로 들어올린 후에, 그 축 주변으로 상기 방전 블록을 수평 방향으로 선회시켜서 이동 가능하게 구성된 진공 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 유닛이, 상기 방전 블록을 상기 어스 부재로부터 거리를 두고 상방으로 들어올린 후에, 수평 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 구성된 진공 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 반송실은, 상기 웨이퍼가 상기 진공 처리실과의 사이로 반송되는 제 1 개구부와 상기 제 1 개구부를 개폐하는 제 1 게이트 밸브를 가지고,
    상기 진공 용기는 상기 방전 블록과 상기 시료대 베이스의 사이에, 상기 웨이퍼가 상기 진공 반송실과의 사이로 반송되는 제 2 개구부를 가지고,
    상기 밸브 박스는, 상기 제 1 개구부와 상기 제 2 개구부를 접속하고, 상기 제 2 개구부를 개폐하는 제 2 게이트 밸브를 가지는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공 용기 내부의 상기 배기 개구와 상기 시료대의 사이에 배치되어 상기 배기 개구를 밀폐 가능하게 덮음과 함께, 당해 배기 개구와의 사이의 거리를 가변하게 증감시켜서 상기 진공 용기 내부의 배기의 양을 조절 가능하게 구성된 덮개 부재를 구비한 진공 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접하는 2개의 상기 진공 처리실 각각의 주위에는, 이들 2개의 진공 처리실의 사이에 끼워진 공간을 포함하는 작업자용의 작업 공간을 가지고,
    상기 2개의 상기 진공 처리실 중 하나의 상기 이동 유닛이, 인접하는 상기 진공 처리실과의 사이의 상기 작업 공간과 상기 방전 블록과의 사이이고 상기 밸브 박스에 대하여 당해 방전 블록의 중심으로부터 먼 위치에 배치되고, 상기 방전 블록이 그 주변으로 선회하여 이동하는 축을 가지는 진공 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 2개의 상기 진공 처리실 중 하나의 상기 이동 유닛이, 상기 방전 블록을 상기 축 둘레로 선회시켜 상방으로부터 보아 상기 작업 공간으로 이동 가능하게 구성된 진공 처리 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 시료대 베이스와 상기 베이스 플레이트의 사이에서 상기 배기 개구를 둘러싸서 배치되어 상기 진공 용기를 구성하는 하부 용기를 구비하고,
    상기 진공 처리 장치의 메인터넌스시에, 상기 덮개 부재에 의해 상기 배기 개구가 밀폐된 상태로, 상기 하부 용기는 상기 베이스 플레이트에 대하여 떼어져 교환되는 진공 처리 장치.
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